A fenolftaleína é um ácido fraco que sofre uma reação química em pH alcalino para formar um ânion colorido. A mudança estrutural que ocorre quando a fenolftaleína é desprotonada é o que causa a mudança de cor.

Em soluções ácidas, a fenolftaleína existe na sua forma protonada, que é incolor. A forma protonada da fenolftaleína possui uma estrutura química onde o grupo hidroxila (-OH) no átomo de carbono central é protonado, formando um grupo -OH2+. Esta protonação impede a formação do ânion colorido.

Quando a fenolftaleína é adicionada a uma solução alcalina, a alta concentração de íons hidróxido (OH-) faz com que o próton do grupo hidroxila seja removido. Essa desprotonação leva à formação do ânion fenolftaleína, que apresenta coloração rosa avermelhada. O ânion fenolftaleína possui carga negativa deslocalizada que se estende pela molécula, resultando na absorção de luz na região visível do espectro, conferindo-lhe a cor rosa-avermelhada.

A mudança de cor da fenolftaleína em pH alcalino é resultado do equilíbrio químico que existe entre as formas protonada e desprotonada do composto. Em valores de pH mais elevados, o equilíbrio muda para a forma desprotonada, levando a uma cor rosa-avermelhada mais intensa.

Em resumo, a fenolftaleína muda de cor em pH alcalino devido à desprotonação do grupo hidroxila, o que leva à formação do ânion fenolftaleína colorido. Essa mudança na estrutura molecular resulta na absorção de luz na região visível, conferindo à solução uma coloração rosa avermelhada.